Dissertations / Theses: 'Fabrication mécanique'

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Diagne, Baba Dièye. "Etude du développement professionnel des enseignants de fabrication mécanique au Sénégal." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0400.

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Abstract:

Notre travail porte sur le développement professionnel des enseignants de fabrication mécanique au Sénégal. Cette étude est analysée sous le double point de vue de l’identité professionnelle des enseignants et de leur activité en situation d’enseignement/apprentissage. Notre cadre théorique articule l’identité professionnelle et la didactique professionnelle. Dans un premier temps, notre cadre d’analyse est la caractérisation statistique des profils identitaires des enseignants à partir des indicateurs recueillis dans la revue de la littérature. Et dans un deuxième temps, nous nous référons aux connaissances professionnelles inférées des schèmes d’action repérés dans l’organisation de l’activité des enseignants. Pour cette double analyse, nous avons élaboré une méthodologie pour recueillir, d’abord par questionnaire, les représentations des enseignants sur leur métier, et ensuite, d’élucider les schèmes mobilisés dans leur activité. Dans les invariants opératoires des schèmes mobilisés dans leur activité, nous avons identifié les connaissances professionnelles des enseignants en jeu. Le croisement de ces deux cadres d’analyse nous a permis de voir l’influence de l’identité professionnelle des enseignants sur le développement de leurs compétences
Our work focuses on the professional development of teachers of mechanical manufacturing in Senegal. This study is analyzed from the dual point of view of the professional identity of teachers and their activity in teaching / learning situations. Our theoretical framework articulates professional identity and professional didactics. As a first step, our analytical framework is the statistical characterization of teacher identification profiles based on the indicators collected in the literature review. Secondly, we refer to the professional knowledge inferred from the action plans in the organization of the teachers' activity. For this double analysis, we have developed a method to research, approach and answer a questionnaire, the representation of teachers on their profession and the following, to elucidate the patterns mobilized in their activity. In the operating invariants of the patterns mobilized in their activity, we have identified the professional knowledge of the teachers involved. The crossing of these two analytical frameworks allows us to see the influence of the professional teaching sign on the development of their skills

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Nesser, Hussein. "Fabrication et caractérisation des MEMS composite pour la récupération d'énergie mécanique." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0269/document.

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Abstract:

Les récents progrès dans le domaine des MEMS organiques suscitent un intérêt croissant dans la substitution de micropoutres inorganiques par des micropoutres organiques pour diverses applications. N’ayant été étudiée qu’en mode statique, la réponse électrostrictive des MEMS organiques est présentée pour la première fois en mode dynamique. L’une des originalités de ce travail est de fabriquer un micro-récupérateur d’énergie mécanique avec une approche « tout-organique ». Dans cette thèse, des matériaux nanocomposites à base d’oxyde de graphène réduit (rGO) dispersé dans du poly-dimethyl siloxane (PDMS), sont utilisés pour la récupération de l'énergie mécanique vibratoire avec une transduction électrostrictive. Le dispositif génère une densité de puissance électrique de 8,15 W/cm3 pour une accélération de 1 g au premier mode de résonance (≈ 17 Hz)
Recent advances in the field of organic MEMS have generated interest in the substitution of inorganic microbeams by organic ones for various applications. Until now, the use of electrostrictive materials is limited to the MEMS operating mostly in static mode. The electrostrictive response of organic MEMS is presented here for the first time in dynamic mode. One of the originality of this work is to produce a micro-mechanical energy harvester fabricated in an all-organic approach. In this thesis, strain sensitive nanocomposite materials based on reduced graphene oxide (rGO) dispersed in polydimethylsiloxane (PDMS) are used for mechanical vibratory energy harvesting with an electrostrictive transducer. With an acceleration of 1 g of the microcantilever base, actuation at the first resonant mode (≈ 17 Hz) generates an electrical power density of 8.15 μW/cm3

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Atangana, Ateba Jean. "Etude et développement d'une chaine de fabrication de pièces composites par enroulement filamentaire." Dijon, 1994. http://www.theses.fr/1994DIJOS065.

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Abstract:

Ce mémoire présente le développement d'une chaine de fabrication de structures composites par enroulement filamentaire. La chaine comprend: un micro-ordinateur équipe du logiciel pc-fil 2. 0 développé par nous-même, une commande numérique et un prototype de machine. Le logiciel développé en turbo-basic est destiné à piloter des machines 8 axes dont: la rotation du mandrin, les trois translations et une rotation de l'œil de guidage, les deux translations et une rotation de la tête de chauffage. La commande numérique est une cyber 3000. Elle assure la commande et la synchronisation des axes de la machine. Le système est pilote en déplacement bloc par bloc. Le prototype est une machine 7 axes. La rotation de la tête de chauffage ne figure pas. La dépose du ruban sur le mandrin décrit des lignes géodésiques et le chauffage se fait au point de dépose. La tête de chauffage est à ultra-sons et travaille à 400° C. La tension de fil autorisée est de 100 n. Le prototype de machine est en développement.

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Muller, Pierre. "Fabrication additive de pièces multimatériaux." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00918030.

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Abstract:

Les pièces multimatériaux à gradient fonctionnel (Functionally Graded Materials - FGM) sont des structures dont la composition et la microstructure du matériau changent graduellement à l'intérieur de la pièce. Cette distribution des matériaux permet de réaliser des gradients de propriétés au niveau mécanique, physique, chimique, etc. Les domaines d'application sont nombreux pour ces pièces, en particulier l'aérospatial et le biomédical mais également l'électronique, l'énergie nucléaire, la production d'outillage, le design, etc. L'utilisation des procédés innovants tels que les procédés de fabrication additive est indispensable pour la réalisation de pièces multimatériaux complexes. Bien que ces procédés aient les caractéristiques attendues pour la réalisation de pièces multimatériaux, on constate qu'aucune pièce fonctionnelle n'a encore été fabriquée à ce jour. Pour permettre la fabrication de pièces fonctionnelles, il est indispensable de proposer une méthodologie de fabrication complète permettant de passer de l'objet imaginé par le concepteur à la fabrication. Cette méthodologie doit comporter les étapes suivantes : description de la pièce à fabriquer, détermination d'une stratégie de fabrication adaptée et génération des instructions de fabrication. Parmi les étapes du processus de fabrication, celle de choix d'une stratégie de fabrication occupe une place importante. En effet, les caractéristiques de pièces - géométrie et répartition des matériaux - sont fortement dépendantes de la stratégie de fabrication choisie. Les travaux de thèse portent principalement sur les méthodes mises en place pour la détermination de trajectoires appropriées à la fabrication des pièces multimatériaux. Ces méthodes reposent sur la modélisation du procédé nécessaire à l'évaluation des stratégies et une optimisation du procédé permettant de diminuer les différences entre la répartition des matériaux souhaitée et celle fabriquée. Une des méthodes proposées permet d'obtenir automatiquement des trajectoires parfaitement adaptées aux pièces multimatériaux et repose sur la modélisation et l'optimisation du procédé. Ces travaux sont intégrés dans une méthodologie de fabrication de pièces multimatériaux. De plus, une maquette informatique a été développée pour mettre en avant les possibilités d'utilisation de cette méthodologie.

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Lesprier, Thierry. "Conception et fabrication de prototypes modulaires à fonctionnalités évolutives." Nantes, 2005. http://www.theses.fr/2005NANT2093.

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Abstract:

La concurrence industrielle est prédominante et s’internationalise…Dans ce contexte de compétition, les industriels doivent user de toutes leurs énergies et imaginations afin de proposer des produits manufacturés innovants, de qualité, à moindres coûts et dans des délais de plus en plus contraignants. Cette réduction des délais nécessite l’analyse et le développement de nouvelles méthodologies afin d’optimiser la réalisation et l’utilisation des prototypes de validation lors du développement d’un nouveau produit. Il faut ainsi pouvoir proposer des méthodes qui prennent en compte tous les aspects du cycle de vie du prototype : utilisation, évolutions et variantes souhaitées et fabrication. L’objectif du travail présenté dans ce mémoire est de contribuer à cette réduction des délais et des coûts de développement des produits, en proposant une méthodologie innovante de conception et de fabrication des prototypes utilisés lors des premières phases d’un projet. Nous proposons donc de concevoir des prototypes non plus de façon monobloc et figée, mais de façon modulaire et évolutive. L’objectif est d’intégrer rapidement les évolutions souhaitées et nécessaires à la suite des différents essais, d’être ainsi beaucoup plus réactif et de diminuer les temps et les coûts de réalisation du prototype par une fabrication en parallèle des différents composants qui le constituent. La méthodologie développée et mise en œuvre s’appuie sur un nouveau concept que nous avons intitulé MCP (Multi Components Prototype). Notre approche est basée sur la définition numérique du produit et plus particulièrement sur une description par Features (FBM). L’approche proposée est basée sur un processus global composé par quatre « méta analyses » indépendantes centrées autour d’une modélisation unique du prototype. Nous montrons, par l’intermédiaire d’une maquette informatique s’appuyant sur la logique floue et sur un système expert, la structure mise en place pour proposer un découpage modulaire cohérent et effectuer un choix de réalisation de chaque composant d’un MCP. Un exemple industriel valide notre approche. Cette maquette d’étude utilisée lors des avants projets, a été intégralement re-conçue afin d’intégrer les évolutions successives souhaitées par le bureau d’étude

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Lelu, Cédric. "Contribution de la logique floue à la détermination des dimensions d'un ensemble mécanique." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2010.

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Abstract:

Le choix des tolérances affectées aux pièces d'un assemblage mécanique permet de déterminer les dimensions extrêmales de chacune des pièces pour respecter les contraintes fonctionnelles et de fabrication. Aujourd'hui, plusieurs représentations sont à la disposition du concepteur pour modéliser les cotes de ces pièces (cotation absolue ou statistique, torseurs des petits déplacements. . . ) ou le comportement global du mécanisme (analyse géométrique des caractéristiques cinématiques, espaces de configuration. . . ). Ces différentes méthodes ne donnent pas pleinement satisfaction aux entreprises productrices de pièces mécaniques car elles ne permettent pas l'optimisation conjointe des contraintes fonctionnelles, des contraintes de fabrication (rendre l'usinage de chaque pièce possible) et des contraintes économiques (faciliter l'usinage, diminuer les rebuts des pièces et des assemblages). L'introduction de la logique floue, dans ce processus de calcul des cotes, a pour objectif de montrer les possibilités: 1. De modéliser les dimensions d'un ensemble mécanique avec l'introduction des sous- ensembles flous, 2. De calculer les éléments cinématiques par la théorie des possibilités, 3. D'optimiser les dimensions des pièces grâce à des règles simples et un moteur d'inférences floue. Pour ce dernier point, une application logicielle permettant d'intégrer les critères économiques aux contraintes fonctionnelles a été conçue et réalisée. Ce programme utilise les modélisations et opérateurs définis et développés pour les deux premiers points.

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Talbi, Abdennebi. "Contribution à l'étude de la reconnaissance de familles de pièces en fabrication mécanique." Metz, 1989. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1989/Talbi.Abdennebi.SMZ899.pdf.

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Abstract:

Dans ce mémoire, nous avons développé une méthode de classification basée sur la définition de mesure de ressemblances, des critères de classification et d'agrégation et sur des algorithmes de structure hiérarchique arborescente. Cette méthode est conçue sous forme d'un logiciel de classification automatique ascendante des données industrielles de production (C. A2. D. I. ). Ce logiciel est structuré en cinq modules complémentaires et offre la possibilité de traiter des données hétérogènes complètes ou non (codes, gammes ou l'ensemble des deux) ainsi que de grands tableaux de variables qualitatives et quantitatives. Il permet d'affecter des pondérations aux variables et aux individus. Le choix du nombre de classes est laissé à l'initiative de l'utilisateur. Le logiciel génère des partitions sur les codes, les gammes, les codes et les gammes ou sur les formes fortes et contribue à l'interprétation de ces partitions à l'aide de tableaux de fréquences. Les exemples industriels traités ont montré l'efficacité de la méthode de classification retenue et l'intérêt de prendre en compte plusieurs types de données à la fois

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Doudard, Karine. "Développement de nouveaux procédés intervenant dans la fabrication de bougies." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4014.

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Abstract:

La production industrielle de bougies est basée sur l’utilisation de paraffine. Tout comme de nombreux hydrocarbures, la paraffine devient une ressource de moins en moins disponible. Sa production diminue alors que la demande mondiale augmente. Ceci crée une tension sur l’achat de cette matière première et une forte augmentation des prix. L’objectif de cette thèse est d’améliorer les processus d’intégration des matières premières (paraffine ou matière de substitution végétale) dans les 3 procédés majeurs de production des bougies : pressage, extrusion et remplissage. Pour le procédé de pressage, la compressibilité et la compactibilité des poudres de paraffine sont étudiées. Une cellule de compression a été fabriquée pour permettre la formation de pastilles à partir de poudre. Les résultats sont modélisés et permettent de mettre en évidence l’influence de la granulométrie sur la compression (augmentation de masse volumique sous l’effet de la pression) et la compaction (résistance en fonction de la masse volumique) des poudres de paraffine. Concernant l’extrusion, le but est d’améliorer les connaissances techniques sur ce procédé et notamment de travailler sur le lien entre les propriétés mécaniques des matières premières, le paramétrage du procédé et l’aspect des produits finis. Pour cela, ce procédé a été simulé en laboratoire. Finalement, le procédé de remplissage est optimisé en développant un protocole ainsi qu’une formulation permettant le foisonnement industriel de la cire. Ce projet a une visée écologique puisqu'il permet de diminuer l'utilisation des ressources fossiles ainsi que l'énergie nécessaire à la fabrication et au transport des bougies
Industrial manufacturing of candles uses paraffin wax. Today, as many petroleum hydrocarbons, paraffin becomes a resource less and less available. Its production is decreasing while global demand increases. This situation creates tensions on the purchase of this raw material as well as a sharp increase of prices. The objective of this thesis is to improve raw material (paraffin or plant substitutes) integration ways in the three major processes of candle production: pressing, extrusion and filling. For the pressing process, compressibility and compactibility of paraffin powders are studied. A compression device was developed to allow the formation of tablets from powder. The results are modeled and show the influence of the size and the shape of particles on the compression (density increase under pressure) and the compaction (resistance as a function of density) of paraffin powder. Regarding the extrusion process, the goal is to improve the technical knowledge of the process and particularly to work on the relationship between mechanical properties of the raw materials, settings of the process and appearance of the final products. For this purpose, this process was simulated in laboratory. Finally, the filling process is optimized by developing a protocol as well as a formulation enabling the industrial foaming of wax. This project have an ecological positive impact as it reduces needs for fossil resources and the energy required for manufacturing and transportation of candles

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Arnaud, Arthur. "Modélisation et fabrication de systèmes de conversion thermo-mécanique pour la récupération d'énergie thermique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAT024/document.

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Abstract:

Le développement de systèmes de récupération d’énergie (ou energy harvesting systems en anglais) va de pair avec l’émergence de l’Internet des Objets et notamment la prolifération de réseaux de capteurs devant répondre aux besoins croissants en informations, que ce soit dans le domaine de l’industrie, de la sante, de la domotique ou de l’environnement qu’il soit urbain ou naturel. Les progrès réalisés ces dernières années dans le domaine des Technologies de l’Information et de la Communication ont permis de lever certains verrous technologiques au déploiement de ces réseaux de capteurs intelligents et autonomes, notamment grâce a l’amélioration des performances intrinsèques des composants microélectroniques (vitesse, consommation), la conception de circuits plus économes en énergie, ou bien la mise en place de standards de communications radio adaptes a ces contraintes énergies. Etant donné l’ubiquité des sources d’énergie, la fabrication de générateurs permettant d’alimenter directement ces capteurs à partir de ces sources représente une alternative viable à l’utilisation de batteries pour prolonger la durée de vie de ces capteurs communicants. Diverses technologies de générateurs ont ainsi été proposes pour s’adapter aux différentes formes que peut prendre l’énergie, qu’elle soit d’origine thermique, mécanique, solaire ou électromagnétique.Le présent travail est une contribution au développement de certains dispositifs de récupération thermiques basés sur l’exploitation des propriétés thermiques et mécaniques de bilames thermostatique. Ce type de générateurs, propose et développe au sein de STMicroelectronics à Crolles, se veut être une alternative fiable et bas cout a l’utilisation de matériaux thermoélectriques exploitant l’effet Seebeck pour générer de l’énergie électrique. Divers dispositifs ont déjà été fabriqués, démontrant la capacité des moteurs thermiques à base de bilames thermostatiques à alimenter des capteurs autonomes en fonctionnement synchrone et asynchrone. L’objectif de cette thèse est alors de démontrer la possibilité de miniaturiser de tels moteurs thermiques grâce aux techniques de fabrications utilisées en microélectronique. Afin de garantir le fonctionnement de ces systèmes a micro-échelle, un important travail de fond a d’abord été effectue sur la compréhension et la modélisation des phénomènes de couplages thermomécaniques a l’origine du comportement bistable des membranes bimétalliques. Ce travail a débouché sur la démonstration théorique du fonctionnement des moteurs thermiques a base de bilames et sur l’évaluation de leur performances énergétiques (énergie disponible, efficacité thermique, efficacité de Carnot relative). Dans la continuité de ce premier modèle, d’autres travaux ont été menés pour évaluer les performances de moteurs thermiques exploitant différents phénomènes de couplage électromécanique en vue de convertir l’énergie mécanique générée par les bilames thermostatiques en énergie électrique exploitable par les capteurs autonomes. La simulation du comportement des micro-générateurs à l’aide de ces divers modèles a debouché sur des lois d’échelles sur les performances des moteurs thermiques. Finalement, divers procédés de fabrications ont ete développé pour permettre la fabrication de microstructures thermiquement bistables
The development of energy harvesting systems is linked to the emergence of the Internet of Things (IoT) and especially the proliferation of Wireless Sensors Networks that should respond to the growing needs for monitoring data in domains as diverse as the industry, the urban or natural environments, the home, or the human body etc. Recent progress in the field of information technologies have enabled to remove some of the technical obstables to the deployment of these smart and autonom devices, in particular thanks to the improvement of the performances of microelectronic components, the design of ultra-low-power circuits, or the creation of wireless communications standards adapted to the energy needs of wireless sensors. Given the great availability of energy sources, energy harvesters are reliable alternatives to batteries in order to extend the autonomy of these sensors. Various technologies of generators have been developped to adapt to the type of local energy sources (heat, vibration, light, radio-frequencies).The present work is a contribution to the development of thermal energy harvesters exploting the thermal and mechanical properties of bimetal thermostats. This type of technology developped at STMicroelectronics are intended to be a reliable and low-cost alternative to the use of thermoelectric materials exploing Seebeck effect to generate electricity from heat. Various devices were already fabricated at the macro-scale, demonstrating their ability to power wireless sensor nodes. In the continuity of these works, this PhD thesis aims to demonstrate the operation of these generators at the sub-millimetric scale. As a consequence, an important work on the modeling of the thermo-mechanical instability of bimetallic strips was made to understand the operation of bimetallic strip heat engines. This work enabled to theoretically demonstrate the capability of bimetallic to transform heat into mechanical energy and to evaluate the performances of such heat engines. Coupling between bimetallic strip heat engines and electro-mechanical transducers was also modeled to compare the performances of the current prototypes of generators. We then modeled the thermo-mechanical behavior of composite beams at the microscale and established scaling rules of the performances of the bimetallic strip heat engines, We finally developped microlectronic fabrication process to manufacture thermo-mechanically bistable beams at the microscale

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Baril, Jason. "Rétention et drainage dans la fabrication des papiers d'impressions à base de pâte mécanique." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2003. http://depot-e.uqtr.ca/3997/1/000102563.pdf.

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Coustenoble, Laurent. "Endommagement en cours d'électrolyse des cathodes carbone et graphite pour la fabrication de l'aluminium primaire." Lyon, INSA, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAL0095.

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Abstract:

Les cathodes carbone ou graphite utilisées dans les cuves d'électrolyse pour la production d'aluminium sont réalisées à partir de grains de diverses nuances carbonées et dont les tailles sont distribuées selon un empilement optimisé. L'ensemble est assemblé par un liant (brai), mis en forme par extrusion et traité thermiquement jusqu'à 1200°C pour les carbones et 2800°C pour les graphites. Ces structures, de grandes dimensions, subissent des efforts thermomécaniques lors de la mise en œuvre, de la mise en route de la cuve et lors du fonctionnement. Elles subissent aussi des sollicitations physico-chimiques par le bain d'électrolyse. Les facteurs qui déterminent la durée de vie d'un assemblage cathodique sont divers : technologiques, mécaniques, chimiques et électrochimiques. L'objectif de notre travail est double. Il s'agit d'abord de développer un dispositif d'essai mécanique permettant de tester une éprouvette de carbone ou graphite qui est mise dans des conditions d'électrolyse proches de la réalité : à environ 1000°C, en contact avec le bain fondu d'électrolyte et en présence du courant d'électrolyse. Ce dispositif permet d'enregistrer la courbe force - flèche d'une éprouvette de flexion. Nous montrons que l'accroissement de volume dû à l'insertion de sodium joue un rôle important sur l'évolution de la contrainte ultime en fonction du temps d'électrolyse et une amorce de modélisation est proposée. Les matériaux carbones possèdent un comportement nettement différent des graphites, en particulier l'insertion de sodium entraîne une très forte non-linéarité du comportement des carbones alors que le comportement des graphites, bien moins non-linéaire, est très peu affecté. Le second objectif est de mieux comprendre la relation entre les microstructures et les propriétés. Pour cela, nous avons caractérisé, du point de vue des propriétés mécaniques, un ensemble de nuances de carbones et graphites qui couvrent l'éventail des microstructures utilisées actuellement pour les matériaux pour cathodes. Ces nuances ont ensuite été testées dans notre dispositif in-situ. D'une manière générale le comportement à l'insertion est d'autant meilleur que la microstructure, liée à la nature des grains de départ, s'approche du cristal de graphite
Cathodes carbon or graphite used in the tank of electrolysis for the production of aluminium are realized from grains of different carbon nuances and the sizes of which are distributed according to an optimized pile. The set is assembled by caol tar pitch, shaped by extrusion and thermal treated at 1200°C for carbons and 2800°C for graphites. These structures, big dimensions, undergo efforts thermo-mechanicals in course of manufacture, during the started of the tank and during the functioning. They undergo as well physico-chemical solicitation by the bath of electrolysis. The factors which determine the Iife of a cathodic assembly are different: technological, mechanical, chemical and electro chemical. The objective of our work is double. It is a question at first of developing a device of mechanical attempt allowing to test a test tube of carbon or graphite which is put in conditions of electrolysis close to the reality: In approximately 1 000°C, in touch with the melted bath of electrolyte and in the presence of the current of electrolysis. This device allows to record the curve force - arrow of a test specimen in flexion. We show that the increase of volume due to the insertion of sodium plays an important role on the evolution of the ultimate bending strength according to the time of electrolysis. The second objective is to understand better the relation between microstructures and properties. For that purpose, we characterized, from the point of view of the mechanical properties, a set of nuances of carbons and graphites which cover the range of microstructures used for materials for cathodes. These nuances were then tested in our device. In a general way the behavior in the insertion is as much better than the microstructure, bound to the nature of the grains, approaches the monocrystal of graphite

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Volozinskis, Xavier. "Étude de la résistance à la fissuration d'un matériau hétérogène anisotrope appliquée à l'optimisation du processus de fabrication du papier." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10618.

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Abstract:

L'analyse micromecanique de la degradation sous charge montre que l'amorce de la rupture du papier est provoquee par l'existence de defauts inherents a la structure fibreuse de la feuille. L'application des regles de la mecanique de rupture a ce probleme apparait valide tant du point de vue theorique que sur le plan experimental. Les conditions restrictives sont precisees et une geometrie optimale d'eprouvette est definie. De plus, l'analyse comparative de plusieurs methodes approchees d'evaluation des criteres de fissuration conduit a choisir de determiner l'integrale de rice par la methode de rice, paris et merkle. Enfin, on met en evidence le role preponderant des parametres de fabrication: raffinage et sechage sur le facteur d'intensite de contrainte et l'integrale de rice

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Ponche, Rémi. "Conception pour la fabrication additive : application à la projection de poudres." Phd thesis, Ecole centrale de Nantes, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDN0017.

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Abstract:

Ne nécessitant pas d’outillage dédié ni de brut de matière, les procédés additifs apportent de nouvelles perspectives quant au triptyque Produit-Process-Matériau. D’un autre côté, comme tous les autres procédés, ils ont leurs propres spécificités et contraintes liées aux phénomènes physiques mis en jeu au cours du processus de fabrication. Tirer profit de la rupture techno logique que représente la fabrication additive implique donc de concevoir les produits autrement. Ce travail de thèse consiste en l'élaboration d'une méthodologie de conception orientée fabrication additive. Organisée en quatre étapes, la méthode permet, à partir du cahier des charges fonctionnel et des caractéristiques duprocédé de fabrication utilisé, de définir une géométrie de pièce optimisée, à la fois, vis-à-vis des objectifs fonctionnels et des contraintes de fabricabilité. Un domaine de conception est, dans un premier temps, établie à partir des entités fonctionnelles et d'un choix d'orientations de fabrication. La topologie générale du produit y est alors optimisée vis à vis des critères globaux issus des spécifications fonctionnelles et des règles métier globales. La géométrie locale est ensuite définie à partir d'un choix de trajectoires de fabrication et de la simulation du processus de fabrication. Enfin, chaque choix lié à la stratégie de fabrication débouchant sur une géométrie de pièce différente, la dernière étape consiste à identifier celle répondant le mieux aux spécifications attendues. La méthodologie a l’avantage d’être générique dans sa structure et peut être utilisée pour les différents procédés employés pour la fabrication directe. Les contraintes de fabrications sont cependant spécifiques à chaque procédé car liés aux phénomènes physiques mis en jeu au cours des processus de fabrication. Dans le cadre de nos travaux de thèse, nous nous sommes particulièrement intéressés à la technologie de fabrication par projection de poudres. Ainsi, un modèle du processus de fabrication a été mis en place. Il permet d’évaluer et d’optimiser les stratégies de fabrication vis-à-vis des besoins fonctionnels, en permettant de prédire la géométrie finale des pièces, et des contraintes procédés enpermettant de prédire les variations de paramètres de fabrication. Ce modèle a été particulièrement mis à profit au cours de nos travaux pour alimenter la méthode d'optimisation de trajectoires, par ailleurs proposée, pour la fabrication de pièces à parois minces
Manufacturers are constantly encountering tough international competition. In order to stay competitive they have to developed new products with time and cost constraints always more significant. In this context, as a ‘tool-less’ and digital approach to manufacture, additive manufacturing presents companies with a wide and expanding range of technical and economic benefits. However, the additive manufacturing processes, as the others, have also their own characteristics and limits. Finally, to take advantages of the technological breakthrough which is additive manufacturing, a new way of designing products is needed. This work deals with the development of a new methodology of design for additive manufacturing. Subdivided in four main steps, the proposed method allows from functional specifications and manufacturing process characteristics to define an optimised part geometry regarding both the functional objectives and the manufacturing constraints. In the first step, manufacturing orientations are chosen from the functional entities and allow to propose a design area. The general topology of the part is then optimised in this area regarding the functional specifications and the global manufacturing constraints. In the third step, the accurate part geometry is generated from a choice of manufacturing trajectories and thanks to the manufacturing process simulation. The fourth and last step is to determine and compare each other the different geometries corresponding to all the possible choices of manufacturing strategy. At the end, the best suitable is selected. The proposed method structure is generic and can be applied to all the additive manufacturing processes. However, the physical phenomena involved during the manufacturing processes are different for each one; the manufacturing constraints can be thus also different. This work deals more specifically with the laser claddingtechnology. Indeed, a physical model of this process has been proposed. It allows to estimate and optimise the manufacturing strategies regarding the functional needs and the manufacturing constraints. This model has been particularly used in the optimisation method of manufacturing paths which has also been developed in this work to manufacture thin wall metal parts

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Wang, Genwei. "Stabilité du nanotube de carbone : fabrication et comportement mécanique du composite à base des nanotubes." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136102.

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Abstract:

Dans les premières parties, le flambage du nanotube de carbone sous ses poids propres a été analysé sous hypothèse de mécanique des milieux continus. Cela montre que le rapport critique de longueur/diamètre peut aller jusqu'à 106. On utilise aussi un modèle de poutre pour étudier la valeur critique de longueur pour que les deux nanotubes se collent sous action des forces de van der Waals. Ceci dans le but d'une guide de conception de nano interrupteur. La suite de la thèse est consacrée à la fabrication des composites à base de résine avec les renforts des particules de sic mais avec les nanotubes poussées dessus. Différents tests sous chargement statique et dynamique ont été utilisés pour étudier l'effet de ces renforts. L'observations microscopiques montrent par ailleurs que ces charges ont été dispersées de façon homogène.

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Crest, Joe͏̈l. "Contribution à l'étude du raisonnement par cas appliqué à la fabrication mécanique : le système BaseCOST." Aix-Marseille 3, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX30075.

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Abstract:

Notre travail de recherche porte sur l'etude de la resolution de problemes d'estimation des temps de fabrication d'objets materiels. Ce travail est fonde sur l'analyse d'une experience concrete concernant l'etablissement de devis en fabrication mecanique (projet europeen metacost). L'analyse du domaine d'application a ete focalisee sur l'identification du langage utilise par l'expert pour decrire et structurer les entites qu'il manipule, communement appele langage de specialite. Le raisonnement de l'expert est un raisonnement analogique particulier connu sous le nom de raisonnement par cas. Il s'agit, pour l'expert, d'estimer les temps de fabrication d'une nouvelle piece (cas cible) en faisant reference aux temps estimes pour une piece usinee par le passe (cas source). Nous avons modelise la connaissance de l'expert en utilisant le formalisme de schemas (frame) defini par minsky. Nous decrivons notamment l'objet a usiner en terme de description analogique (ensemble des descripteurs utilises dans l'etape du rappel de la source) et de description differentielle (ensemble des descripteurs utilises dans l'etape d'adaptation). Notre recherche a permis egalement de definir les algorithmes utilises a chaque etape du raisonnement par cas. En particulier, un travail important a ete realise au niveau du rappel de la source. Nos algorithmes permettent d'aboutir, non pas a la selection d'une unique source, mais plutot au classement d'un ensemble de sources permettant de recuperer et d'adapter un maximum de connaissances utilisees pour l'inference de la solution pour la cible. Ce travail a conduit a l'elaboration d'une maquette de systeme a base de connaissances dediee a l'estimation des temps de fabrication de pistons: le systeme basecost. Le choix d'un type de pieces particulier a permis de valider notre approche sur des cas connus de l'expert

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Wang, Genwei. "Stabilité du nanotube de carbone : fabrication et comportement mécanique du composites à base des nanotubes." Cachan, Ecole normale supérieure, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136102.

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Abstract:

Dans les premières parties, le flambage du nanotube de carbone sous ses poids propres a été analysé sous hypothèse de mécanique des milieux continus. Cela montre que le rapport critique de longueur/diamètre peut aller jusqu'à 106. On utilise aussi un modèle de poutre pour étudier la valeur critique de longueur pour que les deux nanotubes se collent sous action des forces de van der Waals. Ceci dans le but d'une guide de conception de nano interrupteur. La suite de la thèse est consacrée à la fabrication des composites à base de résine avec les renforts des particules de sic mais avec les nanotubes poussées dessus. Différents tests sous chargement statique et dynamique ont été utilisés pour étudier l'effet de ces renforts. L'observations microscopiques montrent par ailleurs que ces charges ont été dispersées de façon homogène
The stability of carbon nanotube under self weight is analyzed by continuum method. Research results show that the critical aspect ratio can reach to 106. Double cantileveled beam model is used to study the pull in instability of two carbon nanotubes under van der waals forces. The obtained results are useful for the critical design of carbon nanotube based nanoswitch. Carbon nanotube/sic (cnt/sic) hybrid structure are fabricated by chemical vapor despositon. Different loadings of cnt/sic are added into epoxy resin to make micro/nanoscale hybrid composites. The static and dynamic compressive tests are first made to study the renforcement of different filler. Sem observation on the facture surfaces shows that both carbon nanotube and sic particle are dispersed homogeneously

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Chastand, Victor. "Etude du comportement mécanique et des mécanismes d'endommagement de pièces métalliques réalisées par fabrication additive." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2016. http://www.theses.fr/2016ECLI0012/document.

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Abstract:

La fabrication additive est un procédé offrant de nouvelles opportunités aux industriels pour fabriquer des pièces complexes, sans outillage spécifique et en optimisant la matière utilisée.Cette thèse présente les propriétés mécaniques de pièces réalisées par fabrication additive et l’analyse des mécanismes d’endommagement associés, en ayant comme référence les propriétés mécaniques des procédés de fonderie et de corroyage. Ce type d’analyse est indispensable pour l’industrialisation du procédé.Les propriétés en traction et en fatigue, sur des éprouvettes en titane Ti-6Al-4V et en aluminium AlSi7Mg0,6, ont été mesurées. Les effets du procédé de fabrication, de la direction de fabrication, du post-usinage et des post-traitements thermiques ont été comparés. Les propriétés sont au moins au niveau de la fonderie.Ces résultats ont été analysés en corrélation avec les microstructures et les faciès de rupture, afin de dégager des mécanismes d’endommagement. Les critères permettant de mesurer la criticité des défauts ont été définis.Certaines de ces hypothèses ont pu être vérifiées grâce à des essais de traction in situ au micro tomographe
Additive manufacturing offers new opportunities for industries to manufacture complex parts with no additional tooling and better optimization of the material used.This thesis is about the analysis of the mechanical properties and the damaging mechanisms of parts produced by additive manufacturing, using mechanical properties of casted and wrought parts as reference. This type of analysis is necessary in order to industrialize the process.The tensile and fatigue properties on Titanium Ti-6Al-4V and Aluminium AlSi7Mg0,6 were measured. The effects of the process, the manufacturing direction, the post-machining and the post-heat treatments were compared. Properties are at least at the level of casting.A correlation of these results with microstructures and fracture surfaces was made in order to extract the damaging mechanisms. A method to measure the criticity of the defects in a part was defined. Some of these hypotheses were verified using microtomographic in situ tensile tests

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Tran, Thang. "Micro-poro-mécanique : détermination des coefficients de Biot et de la perméabilité des milieux fibreux." Artois, 2009. http://www.theses.fr/2009ARTO0201.

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Abstract:

Le processus de fabrication des matériaux composites, qui influence considérablement leur qualité, est étudié via le couplage hydro-mécanique. Les modules de compression et le tenseur de Biot d’un renfort UD à simple et à double échelle de porosité sont estimés par l’approche microporomécanique au travers du schéma de Mori–Tanaka. Les calculs des tenseurs de perméabilité et de conductivité thermique sont directement déduits du calcul micromécanique. La structure du renfort fibreux UD est analysée et la distribution des fibres dans une section transversale d’un renfort fibreux UD à simple échelle de porosité est proposée en utilisant la densité de probabilité Gamma. En parallèle, des mesures expérimentales du tenseur de Biot pour des renforts fibreux isotrope et isotrope transverse sont aussi menées à l’aide de l’appareil triaxial, qui a été développé à l’origine pour des milieux granulaires
Processing composites often involves either the compression of preimpregnated fiber reinforcements or the flow of a viscous liquid within fibrous materials. The process considerably influences the quality of composite materials. In this work the hydro-mechanical coupling is studied. The micromechanical approach is applied to estimate the compression moduli and the Biot tensor of UD fiber reinforcements with single and multi scale of porosity. Based on the mathematical analogy between the mechanics, fluid mechanics and heat transfer, the permeability and thermal conductivity tensors are obtained by a straightforward calculation from micromechanics. The study of the UD fiber reinforcement with single scale of porosity is carried out thanks to the analysis of the microstructure. The distribution of the fibers in the cross section is discribed by the probability density function of the Gamma distribution. To verify the theoretical results, experimental tests are carried out. The Biot coefficients are measured by the triaxial machine, traditionally used for granular medium, for isotropic and transversely isotropic fiber reinforcements

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Andrianarahinjaka, Herinirina. "Étude des instabilités lors de la fabrication de films thermoplastiques biétirés par le procédé de soufflage de gaine." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10155.

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Abstract:

La production de films thermoplastiques biétirés par le procédé de soufflage de gaine est souvent perturbée par l'apparition d'instabilités. Dans un premier temps, nous étudions celles liées à l'étirage subi par le polymère fondu. Les équations résolues, monodimensionnelles, résultent de l'approximation dite du «film mince». Nous avons, de plus, admis l'hypothèse d'axisymétrie. Nous avons, par ailleurs, défini un problème modèle : l'étirage d'un film plan de largeur infinie. L'analyse de stabilité, linéaire, conduit à un problème aux valeurs propres généralisé dont une méthodologie de résolution a préalablement été élaborée. L'étude a porté sur différents modèles rhéologiques : newtonien et viscoélastiques. Nous mettons en évidence la prépondérance du mode de conduite du procédé. Ainsi, la stabilité est favorisée par le contrôle de la quantité d'air emprisonnée dans la bulle plutôt que le contrôle de la différence de pression. Nous abordons ensuite le problème sous l'aspect couplage fluide-structure, en tenant compte des efforts exercés par le jet d'air de refroidissement (fluide) sur la bulle (structure). Il en résulte une diminution peu significative de la stabilité et ne remettant pas en cause le résultat précédent

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Couturier, Raphael. "Etude des propriétés mécaniques de l'acier 316 ln élaboré par compression isostatique à chaud. Influence des paramètres de fabrication." Paris, ENMP, 1999. http://www.theses.fr/1999ENMP0937.

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Abstract:

Cette etude concerne l'analyse des proprietes mecaniques de l'acier inoxydable 316 ln elabore par compression isostatique a chaud (cic), en relation avec la microstructure. La presence de precipites submicroniques aux frontieres entre particules de poudre (ppb : prior particle boundary) est reliee au processus d'endommagement specifique a ce materiau. L'optimisation du procede de cic pour l'alliage 316 ln a ete realisee a partir de lopins de petite dimension mise en forme avec des parametres de consolidation variables. Pour les lopins consolides avec un temps de palier variable, les essais de resilience ont montre qu'un temps de palier minimum de 3 heures est necessaire pour atteindre une cohesion satisfaisante. La resilience passe de 115 j/cm 2 pour un temps de palier de 1 heure a environ 180 j/cm 2 pour les temps de palier superieur a 3 heures. Des essais de resilience a differentes temperatures ont egalement montre que l'acier 316 ln elabore par cic se differencie d'une nuance de fonderie par une resilience qui chute avec la temperature. Cette chute de resilience lorsque la temperature diminue s'accompagne d'une transition entre un mode d'endommagement ductile homogene et un mode ductile localise aux ppb. L'analyse chimique au met des precipites aux ppb montre que ceux-ci sont en majorite des oxydes mixtes de chrome et de manganese. L'observation au met de repliques extractives revele que l'interaction entre les grains recristallises et les precipites aux ppb joue un role preponderant vis a vis de la cohesion du materiau dense. L'influence de la precipitation aux ppb sur l'endommagement est analysee a partir d'essais de traction sur des eprouvettes axisymetriques entaillees (ae). A 20\c, l'endommagement se caracterise par la presence en volume d'une population de micro-fissures localisees aux ppb. Apres un calcul mecanique par elements finis des eprouvettes ae, un modele d'endommagement decouple est applique au cas de l'acier 316 ln cic (modele de thomason). Lorsque l'eprouvette atteint la deformation a rupture experimentale, le calcul par elements finis montre une multiplication rapide des micro-fissures au centre de l'eprouvette.

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Renaud, Sylvie. "Études des besoins d’éducation à la carrière des élèves finissants du secteur professionnel en fabrication mécanique." Mémoire, Université de Sherbrooke, 1987. http://hdl.handle.net/11143/9277.

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Abstract:

Le problème de la transition entre le monde scolaire et celui du travail constitue une réalité d'intérêt international. Différentes recherches aux États-Unis et partout dans le monde sans compter les études des organismes comme l'Organisation de Coopération et de Développement Économiques et le Conseil de l'Europe soulignent cette nécessité de préparer les jeunes à la vie active et ce, dès le moment où ils fréquentent le milieu institutionnel (O.C.D.E., 1981). Pour ces jeunes, le passage de l'école à la vie de travail s'avère essentiel, leur garantissant ainsi une certaine autonomie vis-à-vis le système économique tout en optimisant leur contribution au développement de la société (O.C.D.E., 1977a, 1977b). Malheureusement, les plus récentes politiques de formation professionnelle des jeunes au Québec démontrent par le biais d'un document publié par le ministère de l'Éducation (1982) qu'il existe un large fossé entre ce que l'école enseigne et ce que les jeunes doivent connaître. De ce fait, elles reconnaissent l'importance de relier le milieu institutionnel au monde du travail. [...]

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Berviller, Laurent. "Conception et fabrication integrees de produits forges « net shape » : application aux differentiels forges." Paris, ENSAM, 2005. http://www.theses.fr/2005ENAM0005.

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Abstract:

Les travaux présentés ici concernent le domaine de la conception intégrée de produits mécaniques en grande série. La démarche de conception - fabrication concerne la reconception de produits dont le but est d’en améliorer les performances. Le contexte général de cette étude se situe d’une part en pleine évolution des relations entre donneurs d’ordres et sous traitants dont une conséquence est notamment le transfert de la partie conception vers les sous traitants et d’autre part dans une évolution industrielle du métier de la forge vers des produits forgés de hautes qualités dimensionnelles type « net shape ». Notre analyse de la conception des pièces en mise en forme montre que les potentialités offertes par les procédés de mise en forme ne sont pas suffisamment exploitées aujourd’hui. Cela nous a conduit à mettre en place une approche de conception intégrée recouvrant les activités de conception, de fabrication et de contrôle de la fonctionnalité des produits. L’approche décrite peut être résumée en trois phases principales : analyse des activités existantes, identification et acquisition des connaissances et des compétences complémentaires nécessaires à l’amélioration des produits, structuration et capitalisation des connaissances. L’application de l’approche aux pignons forgés de différentiel nous a permis de proposer une géométrie d’engrenage originale et propre aux engrenages forgés. Nous avons également mis en évidence la nécessité de développer un dimensionnement mécanique particulier. La démarche de conception a été appliquée sur deux cas industriels de conception complète de différentiels
The work showed in this paper concern the integrated design of high series mechanicals products. The aim of this project is to increase products performances. To reach this goal, it is important to understand the context of this study. First of all, relations between the customer and the supplier are moving. The main consequence of this change is the transfer of the design step from the customer to the supplier. Moreover, we can observe an evolution of the forge process with the development of high dimensional quality forged components (“Net Shape”) for automotive industry. Our design analyse of forged parts shows the potentialities of those new process are not completely exploited today. This observation led us to create an integrated design approach including manufacture and product functionality control. This one is intuitive because, we think it is essential to adapt our work to the application. Thus, the method can be summarized in three main steps: the analyse of existing activities, the identification and knowledge acquisition to improve products and to finish, the structuring and the capitalization of those knowledge. We have applied the approach to differential forged gears. Thanks to this method, we have created an original gear geometry taking in consideration forge process constraints and potentialities. Moreover, we have highlighted the necessity to develop a specific mechanical dimensioning. The method we have created was tested on two industrial project of new differential design.

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Zengin, Tolga. "Fabrication, characterization and modeling of electroactive polymer based smart structures for a biological-like artificial muscle." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066602.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est réalisation d'un muscle artificiel électroactif. Les Composés Métal/Polymère Ionique (IPMC) est une classe d'actionneurs avec nouvelles propriétés de couplages électromécaniques. Sa fabrication nécessite de créer une rugosité à la surface du Nafion. Nous avons montré qu'un traitement plasma de Nafion était plus efficace que les méthodes précédentes, permettant de minimiser la quantité de métal déposé et avec un temps de fabrication plus court. En faisant varier les paramètres du traitement plasma, nous avons obtenu des résistivités d'électrode minimum de 1,8 Ohms/carrée en un seul cycle de fabrication. Deux nouvelles méthodes d’obtention du module d’Young des actionneurs en flexion sous la forme de poutres encastrées ont été élaborées. Dans la première méthode, la force appliquée au bout de l’actionneur était annulée, en utilisant des contrepoids qui ont été retirés à différents instants lors de l’actionnement. Dans la deuxième méthode, la fréquence du mode de poutre fondamental de vibration a été utilisée. Un module d’Young autour de 200 MPa a été obtenu avec les deux méthodes. Ces deux méthodes n'exigent pas un capteur de force et instrumentation est plus simple. Nous avons effectué l’analyse de l'impédance, proposant un circuit électromécanique équivalent pour l’IPMC, où le terme de couplage électromécanique a été introduit dans le terme capacitif. Nous avons modélisé un doigt proche du fonctionnement biologique, et actionné par des muscles Mc Kibben, pour une application actionné par structure contractile longitudinale constituée de deux actionneurs IPMC. L'actionneur proposé a été modélisé pour la configuration avec force horizontale
The objective of this thesis was realization of an electroactive artificial muscle. Ionic Polymer Metal Composite (IPMC) constitutes a class of actuators with new properties of electromechanical coupling. Its manufacturing requires roughening of the membrane. Plasma etching of Nafion membrane we made in a sputtering reactor was more efficient than roughening with preceding methods, allowing minimizing the amount of plating material and a shorter fabrication time. Varying the parameters of the plasma treatment, we obtained electrode resistivities of minimum 1. 8 Ohms/square in only one fabrication cycle. Two new characterization methods were elaborated for obtaining Young’s modulus of cantilever-shaped bending actuators. In the first method the force applied at the tip was zeroed, using counter-loads which were dropped at an instant of actuation. In the second method vibration modal frequency analysis of cantilever was used. Young’s Modulus around 200 MPa was obtained with both methods. These two methods do not require a force sensor and thus allow the use of a simpler instrumentation. We carried out an impedance analysis proposing an equivalent electromechanical circuit for the IPMC, where the coupling term was introduced into the capacitive term coming from the Nafion/platinum interfaces. We modeled an anthropomorphic finger with a biological-like actuation and actuated by longitudinal contractile Mc Kibben muscles, for an application actuated by longitudinal contractile actuator constructed by two IPMC actuators. The proposed actuator was modeled by modifying the nonlinear Euler-Bernoulli beam model augmented for eigencurvature for the horizontal force configuration

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Wang, Bai Qing. "Contribution à la capitalisation des connaissances en génie mécanique : application au grenaillage de précontrainte." Troyes, 2007. http://www.theses.fr/2007TROY0009.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire est à la fois une contribution au domaine du génie mécanique par l’intermédiaire du grenaillage de précontrainte et au domaine de la gestion des connaissances. Le travail a consisté d’une part à analyser certaines méthodes issues de l’ingénierie des connaissances (MASK, CommonKADS, KOD, REX, MEREX…) ainsi qu’un certain nombre de « langages » de modélisation (UML, IDEFO, GRAFCET…) et d’autre part à mettre en œuvre ceux qui nous ont paru les plus pertinents pour formaliser et capitaliser un ensemble de connaissances issues du domaine du grenaillage de précontrainte. Cette mise en application montre qu’il est possible de capitaliser des connaissances du génie mécanique grâce à des méthodes génériques via quelques adaptations des modèles utilisés pour les différents points de vue de la connaissance. Le livre de connaissance présenté au travers des annexes permet d’illustrer les connaissances capitalisées dans les différents points de vue retenus
The work presented in this thesis is at the same time a contribution to the field of the mechanical engineering especially to the shot peening process and to the field of the knowledge management. This work consists in analyzing methods developed in knowledge engineering (MKSM, CommonKADS, KOD, REX, MEREX…) and some modeling “languages” (UML, IDEFO, GRACET…). An implementation of the above-mentioned methods of modeling languages for the capitalization of knowledge in the field of shot peening process is proposed. This application shows that it is possible to capitalize knowledge of the mechanical engineering with generic methods based on some improvements of the models used for the various points of view of knowledge. The knowledge book presented through the appendices illustrates the knowledge capitalized in the various selected points of view

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Joguet, David. "Maîtrise structurale de matériaux par fabrication additive en vue d'applications bio-médicales." Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879245.

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Abstract:

De nos jours, le domaine des implants est un des enjeux important pour notre civilisation pour permettre d'améliorer notre quotidien. Pour ce faire, une large offre de matériaux et de technologies existe offrant de nombreuses possibilités afin de répondre aux attentes chirurgicales. Plusieurs familles de matériaux coexistent : les polymères, les céramiques et les matériaux métalliques ainsi que différents procédés de mise en forme. Parmi ceux-ci, le procédé de micro fusion laser sur lit de poudre est un procédé prometteur permettant de réaliser des pièces de géométries complexes. C'est précisément cette technologie qui a été retenue. Pour cela, afin d'approfondir la connaissance du procédé et évaluer l'impact des paramètres sur les structures métallographiques, une orientation se tournant vers des matériaux métalliques tels que le CoCrMo et le titane T40 a été envisagée.Ainsi, les objectifs de la thèse ont été de générer un matériau possédant de bonnes caractéristiques mécaniques ainsi qu'en faciliter son intégration dans un milieu biologique (implants). Pour ce faire, une structure de porosité contrôlée (pour faciliter le développement tissulaire) avec des propriétés mécaniques adaptées aux sollicitations est nécessaire. Le premier travail effectué fut donc une recherche préliminaire afin d'approfondir la connaissance du procédé, en particulier d'un point de vue énergétique et thermique. Afin d'identifier et d'évaluer l'impact des paramètres sur le taux de porosité et donc les propriétés mécaniques de la pièce, une méthode statistique de type Taguchi a été utilisée. Au travers de cette analyse, il est apparu que 3 paramètres inhérents au procédé (la distance entre tache laser, temps d'exposition et le pas de balayage) expliquent prêt de 80% des résultats. De plus, il est mis en évidence que les propriétés mécaniques d'une structure (module de Young et résistance à la rupture) peuvent être maitrisées grâce au taux de porosité de cette dernière et permettre ainsi un rapprochement des propriétés mécaniques de l'os cortical. Pour ce faire, des caractérisations mécaniques ont donc été réalisées pour évaluer le module de Young et la résistance à la rupture des pièces avec différentes structures. Une maîtrise des propriétés peut donc être envisagée et peut même être adaptée en réalisant des structures mixtes alliant partie dense et partie poreuse.

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Skander, Achraf. "Méthode et modèle DFM pour le choix des procédés et l'intégration des contraintes de fabrication vers l'émergence de la solution produit." Troyes, 2006. http://www.theses.fr/2006TROY0001.

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Abstract:

Le travail proposé dans ce mémoire s’inclut dans un cadre général d’ingénierie simultanée. Nous avons adopté en particulier une démarche de conception intégrée et plus particulièrement de conception pour la fabrication DFM qui permet, en plus de la simultanéité des activités, une intégration de contraintes de fabrication. Ce travail est motivé par un besoin de créer des outils d’aide à la conception qui explorent les solutions de conception et identifient les modifications et les spécifications à apporter pour être en conformité avec les contraintes du cycle de vie du produit et ceci au moment même de la conception. Dans ce cadre général, nous présentons une démarche de choix des procédés et d’intégration des contraintes de fabrication. Cette démarche se base sur deux éléments : une méthode de choix des procédés et d’intégration de leurs contraintes et un modèle du produit. Ce modèle est nommé modèle d’interface produit-procédés. Il utilise les entités peau et squelette et permet la gestion simultanée des données du produit et des procédés de fabrication et de leurs contraintes. En résultat, nous avons l’émergence d’un ensemble de solutions du produit qui ne comportent pas uniquement des données géométriques telles que la forme et la variation de la forme mais aussi d’autres données du produit comme la rugosité et l’intervalle de tolérance. Cette approche permet de réellement justifier les données et la géométrie du produit à partir de l’expertise fabrication
In a general context of concurrent engineering, Design for Manufacturing tackles the problem of acceptable manufacturing processes selection (product analysis) and integration, as soon as possible, of constraints related to these processes in product definition (constraints synthesis). The research results are related to the specification of product definition method that aims to manufacturing processes selection and integration of their constraints during product design. On the one hand, this DFM method analyzes the product data issued of processes (form, roughness, tolerance interval, etc. ). On the other hand, it treats manufacturing information (manufacturing processes constraints). It manages simultaneously these data using a skin-skeleton model (product-processes interface model). The use of the skin and skeleton features is justified by their capacity to make a simplify product representation that gives possibility to integrate both design and manufacture data and therefore defines the product data at least commitments

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Béringhier, Marianne. "Distribution et transport des variables de modèles polycristallins pour la prédiction de l'anisotropie mécanique des métaux en mise en forme." Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1383.

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Abstract:

Pour la prédiction de l’anisotropie mécanique induite par la microstructure du métal ainsi que le suivi de l’évolution de la texture cristallographique lors de la simulation des procédés de mise en forme, nous utilisons le couplage de la méthode EF à un modèle polycristallin. Pour ce type de couplage, le polycristal est souvent modélisé par sa texture discrétisée, qui est habituellement considérée à chaque point d’intégration du maillage, générant ainsi des temps de calcul très élévés. Afin de diminuer le temps de calcul de ce type d’approche, nous utilisons dans ce travail le concept des particules Lagrangiennes. Les particules Lagrangiennes permettent de subdiviser le volume étudié en cellules. Au lieu de considérer une texture par point d’intégration, la texture est distribuée sur les points d’intégration d’une même cellule. Ainsi, sur chaque point d’intégration du maillage, seule une partie de la texture est considérée, diminuant par conséquent le nombre total de textures placées dans le maillage et le temps de calcul. De plus, lors des simulations des procédés de mise en forme en grandes déformations, le remaillage est souvent nécessaire. L’introduction de particules Lagrangiennes dans le maillage permet de transporter les variables microstructurales, alors que certaines ne peuvent l’être par les méthodes de transport classiques. Cette méthode basée sur le concept des particules Lagrangiennes a été validée à l’aide des expériences suivantes : compressions uniaxiales d’éprouvettes issues d’un acier brut de solidification présentant une texture marquée dans sa zone colonnaire induite par le procédé de solidification, et compressions sur génératrice d’un alliage d’alumium, présentant une texture marquée induite par le filage. La méthode mise en place dans ce travail est présentée dans le cadre général de la simulation de procédés de mise en forme en grandes déformations, où les variables microstructurales du matériau évoluent et déterminent la loi de comportement de celui-ci
In order to predict mechanical anisotropy due to metal microstructure and to follow crystallographical texture evolution in the simulation of forming processes, we use the coupling of the FE method with a polycrystalline model. For this kind of coupling, the polycrystal is often represented by its discretized texture, which is usually considered at each integration point in the mesh, thereby generating very large computation times. In order to decrease computation time for this kind of approach, we use in this work the Lagrangian particle concept. The Lagrangian particles allow to divide the studied volume into cells. Instead of considering one texture by integration point, the texture is distributed among the integration points in a given cell. Hence, at each integration point in the mesh, only a part of the texture is considered, consequently decreasing the overall number of textures in the mesh and computation time. Moreover, remeshing is often necessary when dealing with large deformations in the context of forming processes. The use of Lagrangian particles allows the microstructural variables to be transferred from the old mesh to the new one, whereas classical interpolation methods are not appropriated for some of these variables. This Lagrangian particles based method has been validated with the following experiments : uniaxial compression of samples of a rough-cast steel exhibiting a pronounced texture in its columnar zone induced by the casting process, and compression of an aluminium alloy exhibiting a pronounced texture induced by the extrusion. The method developed in this work is presented in the general framework of large deformations processes where the material microstructural variables evolve and determine the material constitutive behaviour

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Foucard, Emmanuel. "Intégration de connaissances de technologie et de fabrication dans un contexte d'ingénierie simultanée." Troyes, 2002. http://www.theses.fr/2002TROY0005.

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Abstract:

Le travail présenté entre dans le cadre de la conception de systèmes mécaniques et plus particulièrement dans le cadre de la prise en compte des connaissances "métiers" en conception. Le travail a consisté à analyser les données et les savoirs de conception et d'usinage pour définir les connaissances pertinentes. Partant des choix de solutions technologiques réalisées par les concepteurs, nous avons essayé de justifier un maximum de données du produit par des "connaissances". Dans ce cadre, nous avons mis en place les notions de QFS et de QFR pour intégrer une partie des connaissances. Nous avons aussi décrit une méthode de conception applicable aux montages de roulement. Celle-ci permet d'aider le concepteur lors du choix des butées axiales et des chaînes de dimensions. Nous avons enfin mis en place des fonctions pour lier les paramètres d'intervalle de tolérance, de qualité dimensionnelle et d'état de surface dans ce contexte d'intégration
Work presented enters within the framework of the design of mechanical systems and more particularly within the framework of the taking into account of knowledge "trades" in design. Work consisted in analyzing the data and the knowledge of design and machining. On the basis of the technological choices of solutions carried out by the designer, we tried to justify a maximum of the product data by "knowledge". Within this framework, we set up the concepts of QFS and QFR to integrate part of knowledge. We also described a method of design applicable to the bearing assemblies. This one allows to help the designer at the time of the choice of the axial thrusts and of the chains of dimensions. We finally set up functions to bind parameters of the tolerance range, of dimensional quality and roughness in this integration context

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Tizaoui, Hamadi. "Les industries de montage automobile en Tunisie : y compris la fabrication de pièces détachées et de composantes : étude de géographie économique." Tours, 1997. http://www.theses.fr/1997TOURA001.

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Ben, Younes Jalel. "Modélisation des ressources en fabrication mécanique : application au choix des outils coupants dans un environnement orienté objet." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1994. http://www.theses.fr/1994ECAP0327.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de fournir un environnement ou les fonctions de l'entreprise et tout particulièrement la fonction méthode peuvent jouer leurs rôles pour permettre à l'entreprise d'atteindre les buts qu'elle s'est fixé. Il s'agit, d'une part d'une intégration de ces fonctions autour d'un modèle de ressources unique et partagé par l'ensemble des services de l'entreprise, et d'autre part, de l'automatisation de l'application de choix des outils coupants au sein de la fonction méthode. Cette application utilise le modèle commun pour avoir accès à l'ensemble des ressources qui sont impliquées dans le choix des outils coupants. La première phase de ce travail consiste à identifier et à structurer les paramètres utilisés dans les différents systèmes concernés (aspect statique). Pour cela, sont pris en compte à la fois les paramètres de définition de l'outil (géométriques et dimensionnels), et les paramètres fonctionnels. Les fonctions concernées sont relatives à la préparation de l'usinage (choix d'outil, préréglage, etc. ), à la détermination des conditions technologiques de coupe, à la FAO (génération des trajectoires et programmation des machines outils) et enfin à la gestion (approvisionnement, ordonnancement et magasin). La deuxième phase de ce travail consiste à développer l'aspect dynamique permettant de relier les paramètres entre eux. Ceci se fait, tout d'abord, au sein du système de gestion de la base, ensuite, au sein des interfaces entre la base de données et les applications et enfin au sein d'une application particulière: le choix des outils. C’est l'application la plus concernée par les outils coupants dans le cycle de préparation et de la fabrication du produit

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Hernàndez, Moreno Hilario. "Monitoring de la fabrication de tubes composites réalisés par enroulement filamentaire et comportement mécanique sous pression externe." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30090.

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Desforges, Xavier. "Méthodologie de surveillance en fabrication mécanique : application de capteur intelligent à la surveillance d'axe de machine-outil." Bordeaux 1, 1999. http://www.theses.fr/1999BOR10506.

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Abstract:

Cette thèse a pour objet la définition d'une méthodologie de surveillance en fabrication mécanique implémentée au moyen d'instrument répondant au concept de capteur intélligent dont un état de l'art est dréssé. Par une étude bibliographique portant sur la surveillance en fabrication mécanique, Il a été révélé que la mise sous surveillance d'axe de machine-outil à commande numérique présente un intérêt pour l'amélioration de la qualité des pièces usinées et la disponibilité des machines. La première partie de ce travail est dédiée à la définition d'un modèle d'axe de machine permettant sa mise sous surveillance et à la recherche des grandeurs sensibles aux défauts. Pour cela des essais ont été éffectués sur un tour CN. L'analyse des résultats de ces essais associée à des connaissances métier ont permis de dresser un tableau liant les défauts d'un axe et les paramètres physiques du modèle qui y sont sensibles. La deuxième partie est consacrée aux estimations des paramètres physiques du modèle d'axe de machine à partir desquelles sa surveillance seera construite. Pour cela quelques techniques sont présentées ; il s'agit de la méthode des moments temporels partiels réinitialisés, de l'utilisation d'opérateurs d'approximation de la dérivée associées aux estimateurs des moindres carrés ordinaires et des variables instrumentales. Une approche d'estimation de ces paramètres par réseaux de neurones est également proposée. Dans la troisième partie, l'amélioration des performances des techniques d'estimation des paramètres physiques d'axe de machine-outil présentées, la validation des mesures servant à estimer ces paramètres et la validation du modèle identifié sont traitées. Des moyens de détection des défauts et de diagnostic sont également proposés. Certains traitements présentés sont l'objet d'une validation expérimentale. La dernière partie est consacrée à la spécification fonctionnelle du capteur intelligent devant réaliser ces traitements, à l'analyse des apports de cet instrument et des repercussions de l'utilisation d'instruments intelligents sur les architectures de controle-commande des machines-outils

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Haddad, Madjid. "Étude de l'impact des défauts d'usinage des structures composites par détourage sur leur comportement mécanique." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2179/.

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Abstract:

Ce travail, qui porte sur les problématiques de l'usinage par détourage des structures composites fibres longues, est composé de trois volets. Dans le premier volet, l'impact des paramètres de coupe, des procédés d'usinage et de la nature des matériaux composites sur la forme et la taille des défauts de surface est discuté. Le deuxième volet est dédié à la l'analyse des poussières générées lors de l'usinage. Le nombre et la masse des particules sont discutés en fonction de la géométrie des outils, des conditions de coupe et la nature du matériau composite usiné. Le dernier volet est consacré à l'étude de l'impact des défauts de surface et des procédés d'usinage sur le comportement mécanique (quasi- statique et dynamique)
This thesis focuses on problems encountered during the trimming of composites materials using continuous fibers. The thesis is divided into three main parts. In the first part, the machinability of two composites materials made of carbon fiber and epoxy matrix at standard cutting speed and at high cutting speed is investigated. Surface damages induced are analyzed using surface roughness tester and the scanning electronic microscope. The impact of cutting conditions, machining processes (i. E. , cutting tool, abrasive diamond cutter, abrasive water jet machining), and nature of composite materials on the form and size of the surface defects are studied. The second part of the thesis concerns the study of the dust generated during trimming in terms of number of particles present in air and masses. The effect of tool geometry, composite material and cutting conditions on the generated dust is studied. The last part is dedicated to the study of the relationship between machining processes, surface defects and mechanical behaviour of composite parts in quasi-static and dynamic environment. Specimens designed for quasi static tests are instrumented on the surface for the digital images correlations and high speed cameras to monitor the damage generation and progression during the tests. The dynamic tests are instrumented by an infrared camera in order to measure the thermal dissipation during the damaging phases of specimens

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Mereib, Diaa. "Fabrication et caractérisation des matériaux composites lamellaires à matrice Ti et TA6V." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0025/document.

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Abstract:

Apprenant de la nature, les architectures spécifiques de certains organismes vivants sont devenues l'une des idées dominantes dans le développement de nouvelles générations de matériaux synthétiques. Dans cette optique, la structure lamellaire de la nacre peut servir de modèle pour la fabrication de nouveaux matériaux composites à matrices métalliques. Un nouveau procédé de métallurgie des poudres, appelée métallurgie des poudres « plaquettes » (FPM), a ainsi été développée pour fabriquer des matériaux composites à matrice métallique à structure lamellaire.L’objectif de ce travail de thèse est l'utilisation du procédé FPM (en utilisant le broyage mécanique (BM) et le frittage SPS), pour la fabrication de matériaux architecturés lamellaires et bioinspirés de structure nacre. Nous avons montré la possibilité de fabriquer, à partir de poudre plaquettes, des matériaux lamellaires anisotropes monolithiques à base de titane et d’alliages de titane ainsi que des matériaux composites Ti/C. Nous avons également montré les avantages de l'architecture multicouches sur l'amélioration des propriétés mécaniques (dureté) du Ti et de TA6V avec une anisotropie de la dureté entre les sections transversale et longitudinale. L’augmentation de la dureté de ces matériaux lamellaires, par rapport aux matériaux non-lamellaire, est liée principalement à l'épaisseur des "plaquettes" qui est contrôlée par le temps de BM, ainsi que par l’effet de la microstructure affinée et de l’écrouissage du matériau lamellaire.Nous avons également montré la possibilité de fabriquer des matériaux composites lamellaires in-situ Ti/TiC par BM (en présence d'acide stéarique) et frittage SPS, avec la possibilité de contrôler la teneur en TiC en jouant sur les conditions de BM (temps BM et taux d’acide stéarique). Ce matériau composite permet une amélioration de la dureté et du module de Young attribuée à la phase de TiC formée
Learning from nature, biological design has become one of the prevailing ideas in developing new generations of synthetic materials. In the strengthening and toughening exploration of composite materials, nacre lamellar structure may serves as a model system of tremendous interest. A novel powder metallurgy (PM) strategy, called flake PM, was developed to fabricate bulk metal matrix composite materials with laminated structure.The aims of this thesis is the use of flakes PM (using ball milling and SPS sintering), for the fabrication of biomimetic titanium and titanium alloys nacre’s laminated structures and of titanium/carbon composite materials. This process showed the possibility of the fabrication of laminar material with anisotropic microstructure. We proved the advantages of the layer’s architecture on the improvement of Ti and TA6V mechanical properties (hardness) with hardness anisotropy between the cross section and the longitudinal one. The hardness of this material is related to the thickness of the "flakes" which is controlled by the time of BM. This strengthening was also attributed to the flake thickness, the refined microstructure and the hardening of the lamellar material.We showed also the possibility of fabrication of in-situ Ti/TiC laminated composite materials using BM (in the presence of stearic acid) and SPS sintering, with the possibility of the control of TiC content by controlling the BM conditions (BM time and stearic acid amount). This composite material exhibit improvement of the hardness and Young’s modulus, attributed to the TiC phase formed

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Duverlie, Pascal. "Etude et proposition d'une méthode d'estimation du coût de revient technique appliquée à la production mécanique et basée sur le raisonnement à partir de cas." Valenciennes, 1996. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/0c9debb3-533c-4df8-af63-c3b9782a3d9d.

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Abstract:

Dans le cadre de cette étude, nous proposons une méthode d'estimation de cout des pièces de révolution basée sur le raisonnement à partir de cas. Cette méthode s'intègre dans un système de CAO. La démarche générale consiste, à partir d'un modèle CAO de la pièce par les features, à retrouver dans une base de cas une pièce similaire dont on connait le procédé de fabrication. Apres une mise en correspondance des éléments composants les pièces cible et source, le système adapte la gamme de fabrication de la pièce source au cas de la pièce cible. En résultat final, l'utilisateur dispose d'une solution de fabrication à laquelle est associée le cout de revient technique. Nous avons été amenés à définir une mesure de similarité prenant en compte la structure de la pièce. Cette mesure se base sur une comparaison des tronçons suivant les différents aspects : dimension, type, voisinage, concentricité, état de surface, cotation en longueur, cotation des diamètres. Par ailleurs, il est important de noter que la mesure de similarité que nous avons développée convient parfaitement pour la recherche d'entités similaires car elle permet de prendre en compte la structure de la pièce et donc le contexte de réalisation d'une entité, contexte qui est très important pour l'estimation du cout de fabrication d'une entité.

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Stock, Romuald. "Méthodologie et architecture informatique pour l'acquisition et la gestion des connaissances : Application à une entreprise de fabrication mécanique." Reims, 2000. http://www.theses.fr/2000REIMS028.

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Abstract:

Les travaux exposes dans cette these portent sur la gestion des connaissances techniques qui sont necessaires a la mise en uvre des processus de fabrication de produits. On peut estimer que la gestion des connaissances est au cur de la competitivite des entreprises, elle s'inscrit dans une logique actuelle de diminution des couts et des delais des projets, d'amelioration des processus. L'objectif de cette demarche est de perenniser, d'enrichir et d'exploiter un capital de connaissances. Apres une presentation de la problematique et de l'etat de l'art, nous definissons les fonctionnalites que doit posseder un systeme pour l'acquisition et la gestion des connaissances. Ensuite, nous presentons les simplifications a realiser afin d'obtenir un systeme plus realiste adaptable dans un contexte industriel. Cette reflexion nous permet de proposer une methodologie pour la gestion des connaissances que nous avons nomme caap. Pour faire face a la complexite du sujet traite, cette methode propose de suivre une demarche progressive : debuter par des applications simples de capitalisation des connaissances (gestion collective des connaissances, developpement d'une memoire technique des projets, enregistrement des retours d'experiences), puis reutiliser ces connaissances pour ameliorer les processus et automatiser certaines taches repetitives (formalisation et standardisation des meilleures demarches, integration dans les outils de la cfao). Pour terminer, nous presentons le projet de gestion des connaissances qui a ete mis en uvre, en appliquant la methodologie caap, dans une entreprise de sous-traitance en fabrication mecanique.

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Andriamanantena, Vonjinirina. "Analyse du comportement mécanique de composites en fonction des défauts de structure générés par les conditions de fabrication." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10206.

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Abstract:

Cette étude porte sur l'analyse du comportement mécanique de composites en fonction des défauts de structure générés par les conditions de fabrication. Une analyse exhaustive d'une structure composite industrielle a permis de lister l'ensemble des défauts de fabrication susceptibles d'être générés lors de la mise en oeuvre industrielle de ce type de produit, et d'en définir les amplitudes. Des défauts modèles ont ensuite été introduits artificiellement dans des composites types afin de quantifier leur incidence sur le comportement mécanique en traction, compression, cisaillement interlaminaire de ces matériaux ainsi que sur l'initiation et propagation de fissures. Cette analyse paramétrique a montré que le défaut de porosité est le plus préjudiciable et que la propriété la plus affectée est la résistance au cisaillement interlaminaire. Une étude expérimentale plus détaillée a permis de préciser l'origine technologique des porosités, l'influence des paramètres de mise en oeuvre, la typologie des porosités et l'incidence de ce défaut sur les propriétés mécaniques de composites industriels. Une modélisation analytique mésomécanique, tenant compte des typologies réelles et de la contribution non négligeable des mèches à la porosité totale, a été utilisée et se révèle, dans les cas étudiés, plus efficace que la modélisation analytique micromécanique développée par Greszczuk, qui ne distingue pas les porosités situées à l'intérieur et à l'extérieur des mèches fibreuses, pour prévoir la chute de résistance au cisaillement interlaminaire de composites unidirectionnels générée par ce type de défaut.

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Brient, Antoine. "Étude de l'influence du processus de fabrication sur les performances des propulseurs marins : approche multimétiers de l'usinage d'hélices." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2129.

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Abstract:

Nos travaux s'inscrivent dans le contexte de la conception intégrée appliquée aux propulseurs marins. L'environnement multimétiers de cette application n'est pas, de notre point de vue, suffisamment pris en compte aujourd'hui. L'approche traditionnellement séquentielle de la conception des hélices conduit à surcontraindre les états de surface des pales afin d'obtenir des propulseurs aux performances théoriquement proches des modèles numériques. Ainsi la finition attendue requiert une phase de polissage coûteuse (jusqu'à 20% du temps total de réalisation). Par une approche transverse innovante reposant sur l'intégration des contraintes métiers de la conception/fabrication des hélices, nous proposons de supprimer la phase de polissage en définissant une finition par un usinage adapté. Notre travail a consisté à confirmer l'influence de l'état de surface d'un hydrofoil sur ses performances et à identifier l'impact des caractéristiques d'usinage: hauteur des crêtes, orientation des stries
The context of this thesis work is relevant of concurrent engineering applied to marine propeller design. In our opinion, the multi-discipline environment of this industrial application is not sufficiently taken into account. Propeller engineering traditionally sequential organisation leads to over-constraining the blades surface finishes to obtain propellers whose performance would theoretically match numerical models. Therefore a polishing phase, which consumes about 20% of the manufacturing process, is performed. Through an innovative transverse approach resting on the integration of the multidisciplinary constraints involved in their development, we propose to avoid the polishing phase by defining a finishing phase relevant of machining. Our work has consisted in confirming the influence of hydrofoils surface finishes on their performance and identifying machining parameters impact: roughness height, lay orientation

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Meunier, Michel-Bernard. "Éléments méthodologiques pour la conception de systèmes flexibles d'assemblage." Besançon, 1989. http://www.theses.fr/1989BESA2057.

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Abstract:

A partir de travaux anterieurs definissant les processus d'assemblage, et les niveaux hierarchiques d'un systeme d'assemblage dans une situation mono-produit, nous proposons des extensions pour concevoir des systemes flexibles d'assemblage de familles de produits en s'appuyant sur des cas industriels. Depuis la redaction du cahier des charges, notre approche cherche a lier produits et processus en identifiant des structures canoniques de type piles et couches ulterieurement solidarisees en blocs. Puis nous abordons la typologie de familles de produits et leur representation sous forme de graphes et de grammaires. Nous proposons une formalisation de la conception d'un produit et d'une famille de produit sur la base de meta-composants; entites abstraites resultant d'un besoin fonctionnel. Pour chaque type de famille et en developpant la notion de bloc a une entite de l'equipement, nous deteminons des familles de processus (gammes-blocs) et les consequences sur l'architecture generale d'un systeme flexible d'assemblage

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Vayre, Benjamin. "Conception pour la fabrication additive, application à la technologie EBM." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI096/document.

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Abstract:

Les procédés de fabrication additive sont aujourd'hui de plus en plus utilisés dans l'industrie. Parmi les différentes technologies existantes, les procédés additifs métalliques, et notamment les procédés en couches, sont les plus prometteurs pour la conception de produits mécaniques. Des travaux ont été menés sur la thématique de la conception de produits réalisés par ces moyens, il traitent principalement du choix du procédé le plus adapté, de l'optimisation de formes ou présentent des cas de reconception. Il n'existe cependant pas de démarche globale de conception de produits qui permettent de prendre en compte les spécificités des procédés additifs en couches, notamment leurs contraintes de fabrication.Lors de ce travail de thèse, les changements que ces procédés introduisent dans le domaine des possibles en conception de produits ont été montrés et illustrés par des pièces réalisées par EBM. De nouvelles opportunités s'offrent au concepteur, comme l'accès à l'ensemble du volume de fabrication, la facilité de réalisation de pièces complexes, la possibilité de réaliser des treillis tridimensionnels et la capacité de produire des mécanismes sans assemblage. Les contraintes de fabrication de ces procédés sont spécifiques. Les phénomènes thermiques lors de la fabrication ont une incidence sur la fabricabilité et la qualité des pièces. La phase de retrait de poudre impose quant à elle des contraintes d'accessibilités. Pour prendre en compte cette évolution, il est nécessaire de concevoir spécifiquement les pièces pour la fabrication additive.Le procédé EBM est au centre du travail réalisé. Il s'agit d'un moyen de fabrication additive en couches, par fusion, à l'aide faisceau d'électrons. Les phénomènes thermiques, qui peuvent causer déformations et mauvaise intégrité de la matière, l'opération de dépoudrage et la problématique de la qualité des pièces fabriquées par EBM ont fait l'objet de caractérisations expérimentales. La durée de fabrication et le coût de revient technique des pièces réalisées par EBM ont également été étudiés, afin d'établir la relation entre durée, coût et géométrie des pièces.Pour de prendre en compte les contraintes explicitées auparavant, et pour bénéficier des importantes libertés que ce procédé offre aux concepteurs, une démarche de conception a été proposée. Cette démarche consiste à générer une ou plusieurs géométries initiales, soit directement par le concepteur, soit par l'utilisation d'outils d'optimisation topologique, à partir de données extraites du cahier des charges. Une fois le balançage de la pièce choisi (en prenant en compte les contraintes de fabrication, le tolérancement de la pièce et la productivité de la fabrication), la pièce est modélisée en incluant un jeu de paramètres pour effectuer une optimisation paramétrique. Cette optimisation permet de dimensionner la pièce, tout en prenant en compte les contraintes de fabrication. A l'issue de cette phase d'optimisation, la géométrie finale est obtenue en prenant en compte les exigences des opérations de parachèvement éventuelles et en définissant les supports, s'ils sont nécessaires. Cette démarche a été illustrée par la reconception de deux pièces mécaniques qui répondent aux exigences de leur cahier des charges fonctionnel, sont fabricables à l'aide du procédé EBM et offrent des gains de masse importants.Enfin, un chapitre particulier est consacré aux perspectives mises en évidence (et ayant parfois fait l'objet de travaux préliminaires) à l'occasion de ce travail de thèse
Nowadays, the use of Additive Manufacturing processes keeps growing in the industry. Among the numerous kinds of AM processes, metallic additive manufacturing processes, and metallic Additive Layer Manufacturing in particular, are the most interesting from a mechanical designer point of view. Several research studies have been conducted on the topic of Design For Additive Manufacturing, mostly discussing the choice of AM processes or presenting the redesign of parts. There is no specific design methodology for ALM processes that takes their specificities into account.During this PhD thesis, the changes that ALM processes bring to the design space were investigated. The designer has the opportunity to easily manufacture thin parts, complex parts, lattice structures or mechanisms that don't need any assembly. These processes also have specific manufacturing constraints compared to conventional processes. The heat dissipation is the most important factor since it can cause distortions and porosities. Powder removal, surface and geometrical quality also need to be considered during design. A specific design for additive manufacturing methodology is necessary to take these changes into account.This work focuses on the Electron Beam Manufacturing process. Experiments were conducted and analyzed to assess the manufacturability regarding the thermal phenomena (during melting), the powder removal and the quality of the parts produced by EBM. The impact of the part geometry on manufacturing duration and manufacturing cost was also established.In order to use allow designers to use these pieces of information, we suggested a designing methodology. From the requirements of the parts, one or several parts are generated by the designer or by using topological optimization tools. The orientation of the part inside the manufacturing space is set before designing a refined parametric geometry. This parametric geometry is optimized in order to meet the user requirements as well as the EBM requirements. The last step is the modification of the geometry to comply with the finishing operations (machining allowances for example) and the placement of supports, if needed. This methodology was illustrated with the redesign of two example parts and showed important mass savings from the parts (while meeting user and process requirements).The prospects discovered and highlighted during this work, some of which were preliminary investigated, are presented in a specific chapter

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Baëtens, Tiffany. "Développement d'un microsystème étirable pour l'étude de l'activité électrique de cellules neuronales sous contrainte mécanique." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I100.

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Abstract:

Alors que 50 million de personnes souffrent de traumatismes crâniens chaque année dans le monde entier, le choc (stress mécanique externe), engendré à cette occasion sur le réseau neuronal, peut amener à l’apparition de lésions cérébrales traumatiques. A moyen et long termes, ce processus peut entraîner une neuro-inflammation et la manifestation de pathologies telles que la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer. Ce travail de doctorat a pour objectif de développer un microsystème étirable pour l’étude électro-mécanique de réseaux de neurones in vitro. Un tel microsystème doit intégrer des électrodes isolantes, mécaniquement robustes sur le support étirable. La première partie de ce travail a consisté en l’étude de la métallisation directe sur PDMS par masquage physique. Ensuite, une couche mince de la résine photosensible ‘SU-8’ a été intercalée entre le PDMS et les métaux permettant ainsi de rigidifier les lignes métalliques et déplacer la contrainte mécanique vers le support de PDMS. Afin d’éviter toute fissure sous contrainte mécanique, l’architecture et l’orientation des électrodes a été étudiée et validée par un modèle physique. Dans un deuxième temps, un microsystème de PDMS/SU-8/Cr-Au/Parylène a ensuite été fabriqué par photolithographie via une technologie planaire et est compatible avec le dispositif commercialisé par MultiChannel System© qui permet de visualiser et d’enregistrer les influx nerveux d’un réseau neuronal mature. Pour la fabrication du microsystème étirable, un procédé de microfabrication complet a été développé pour 3 étapes de photolithographie sur PDMS. La fonctionnalité de ce microsystème a été validée par la visualisation de réponses électriques d’un réseau neuronal au bout de 12 jours in vitro (DIV). Ce microsystème présente des électrodes avec un ratio signal/bruit comparable aux MultiElectrode Array (MEA) commerciaux
50 million people suffer from head trauma each year worldwide. The shock (external mechanical stress) acting on neural networks insided the brain can lead to the appearance of traumatic brain injuries (TBI). In the short term and long term, this process can lead to neuroinflammation and the manifestation of pathologies such as Parkinson’s disease or Alzheimer’s disease. This thesis aims to develop a stretchable microsystem for the electromechanical study of neural networks in vitro. Such a microsystem must integrate insulated electrodes which are mechanically robust on the stretchable support. The first part of this work consisted in studying the direct metallization on PDMS using physical masking. Next, a patterned photoresist (SU-8) thin film was then used between the PDMS and the metals. The stiff SU-8 shields the metallization from strain—which now occurs in the adjacent PDMS. In order to avoid cracks under mechanical stress, the architecture and orientation of the electrodes has been studied and validated by a physical model. The second part was the fabrication of a PDMS/SU-8/Cr-Au/Parylene stretchable microsystem by photolithography using a planar process developed during the thesis work. The microsystems is compatible with MultiChannel System© commercial device which allows the visualization and recording the nerve impulses of a mature neural network. A microfabrication process has been developed with 3 photolithography steps on a PDMS substrate. The functionality of the microsystem has been validated by the visualization of electrical responses of neural network at 12 days in vitro (DIV). In addition, this microsystem demonstrates a signal/noise ratio comparable to commercial MultiElectrode Array (MEA)

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Issa, Mazen. "Modélisation et simulation numérique des procédés de fabrication sous conditions extrêmes." Troyes, 2010. http://www.theses.fr/2010TROY0004.

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Abstract:

Cette thèse propose une méthodologie numérique pour la modélisation et l’optimisation numérique des procédés de fabrication à grandes vitesses. Cette méthodologie numérique s’appuie sur un modèle thermo-élasto-visco-plastique avec écrouissages mixtes (cinématique et isotrope) avec différents niveaux de couplage aux effets de l’endommagement et de l’adoucissement thermique. Pour cette étude, nous avons étudié la sensibilité d’un coefficient de frottement de type coulomb sur le comportement thermomécanique. Le schéma de résolution dynamique explicite a été choisi pour résoudre le problème d’équilibre et un schéma d’intégration implicite est utilisé pour résoudre le modèle de comportement locale. Pour s’affranchir des problèmes de distortions du maillage et simuler la propagation d’une fissure, une méthodologie numérique basée sur des étapes de remaillage est proposée. Différents estimateurs d’erreurs sont utilisés pour adapter la taille des éléments en fonction de divers gradients thermomécaniques (déformation plastique cumulée, endommagement, dissipation plastique) afin d’améliorer les effets de localisation et l’évolution des divers bandes de cisaillement. Cette méthodologie est étudiée et validée sur divers exemples simples et dans le cas de la simulation de procédé industriels à grandes vitesses
This thesis proposes a methodology for numerical modelling and numerical optimization of high speed manufacturing processes. This numerical methodology is based on a thermo-elasto-visco-plastic model with mixed hardening (kinematic and isotropic) and different levels of coupling effects of damage and thermal softening. For this study, we investigated the sensitivity of coulomb friction coefficient on the thermomechanical behaviour. A dynamic explicit resolution scheme has been chosen to solve the equilibrium problem and an implicit integration scheme is used to solve the local behaviour model. To overcome the mesh distortions problems and simulate the propagation of cracks, a numerical methodology based on steps of remeshing is proposed. Different error estimators are used to adjust the size of the elements according to various thermomechanical gradients (cumulative plastic deformation, damage, plastic dissipation) to enhance the effects of localization and evolution of various shear bands. This methodology is studied and validated on various simple examples and on the case of high speeds industrial process simulation

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Blaizot, Jérôme. "Etude de l'influence des procédés de fabrication sur les propriétés mécaniques des alliages de nickel." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI024/document.

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Abstract:

Dans l’industrie nucléaire, différents composants des réacteurs à eau pressurisée sont soudés par le procédé TIG (Tungsten Inert Gas). Pour obtenir une résistance à la corrosion et une tenue en service suffisante, ces pièces sont réalisées en alliage base nickel NY690. La compréhension des phénomènes physiques impliqués durant le soudage est nécessaire afin de connaître l’évolution de la microstructure et leur influence sur le comportement mécanique. Pour améliorer la qualité des produits soudés, il est crucial de déterminer les contraintes résiduelles après soudage ce qui implique de connaître le comportement mécanique de l’alliage NY690. En effet, le soudage de ces pièces massives dont l’épaisseur est comprise entre 50 et 250 mm nécessite un grand nombre de passes et donc grand nombre de cycles thermo-mécaniques. Pour reproduire ces chargements complexes se produisant dans la zone affectée thermiquement, des essais mécaniques ont été réalisés en utilisant la machine Gleeble 3500 et une machine de traction/torsion MTS-809. Des essais de traction et des essais cycliques ont été réalisés pour différents états microstructuraux à température ambiante et à 750°C. Plus précisément, l’influence de la taille de grain et de la présence des carbures de chrome sur le comportement mécanique a été étudiée dans le but de déterminer les paramètres à prendre en compte pour modéliser le comportement mécanique. Le comportement mécanique en chargement monotone a ensuite été modélisé en fonction de la température et de la vitesse de déformation en utilisant le formalisme de Kocks-Mecking-Estrin. Ce modèle ensuite été implémenté sous Sysweld pour simuler des expériences de soudage
Mechanical behavior of nickel alloy 690 (NY690) is characterized from 25°C to 1100°C and for a strain rate ranging from 10-4 to 5×10-3s-1. The effects of chromium carbides and grain size (50-150 µm) on the tensile properties of NY690, were studied at 25°C and 750°C. Chromium carbides have negligible influence on the yield stress and on the strain hardening whereas the grain size slightly decreases the yield stress and the hardening rate at room temperature. The grain size has little influence on the strain-hardening but increases the steady-state stress. The dislocation density is the major microstructural parameter governing the mechanical behavior of the alloy for the studied experimental conditions. The Kocks-Mecking-Estrin formalism is adapted to a wide range of temperature and strain rate to predict the mechanical behavior

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Poorteman, Marc. "Fabrication et caractérisation de composites céramiques renforcés par des plaquettes." Valenciennes, 1997. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/078152fe-6c38-4759-a136-3513bbe27089.

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Abstract:

Dans le cadre de ce travail, nous avons fabriqué des composites céramiques renforcés par des plaquettes céramiques par des techniques classiques de dispersion et de mise en forme et par frittage sous pression. Ces techniques ont permis d'obtenir des matériaux denses avec une dispersion homogène des plaquettes et une microstructure des grains constituant la matrice comparable dans le cas du matériau monolithique et du composite. Un choix judicieux des couples matrice-plaquettes a permis d'étudier l'influence des contraintes générées lors de la descente en température du frittage suite à la différence de coefficient de dilatation entre la matrice et les plaquettes et de la nature de l'interface sur les propriétés mécaniques du composite. Pour chacun des systèmes étudiés, les mécanismes de renforcement à température ambiante se sont avérés multiples. La contribution de chacun de ces mécanismes au renforcement est fonction des contraintes résiduelles et de la nature de l'interface. Cependant dans tous les cas les plaquettes constituent le défaut critique. L'évolution des mécanismes de renforcement avec la température peut être déterminée par les contraintes présentes à haute température (cas du système ZrO2-SiC), mais également par la présence d'une phase liquide à haute température (cas des systèmes Si3N4-SiC et ZrO2-Al2O3). Nous avons également démontré dans le cas du système Si3N4-SiC que le composite présente une meilleure résistance à la propagation sous-critique à haute température par rapport au matériau monolithique et, dans le cas du système ZrO2-Al2O3, que le composite, comme le matériau monolithique, est superplastique

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Legrand, Marc. "Analyse mécanique du procédé de perçage-laminage de tubes sans soudure." Valenciennes, 1988. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/a607fb05-d8aa-4fb4-b724-e5c092546d6d.

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Chanemougame, Daniel. "Conception et fabrication de nouvelles architectures CMOS et étude du transport dans les canaux de conduction ultra minces obtenus avec la technologie SON." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0112/these.pdf.

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Abstract:

Les travaux de cette thèse abordent les différentes problématiques émergeant lorsque la longueur de grille du transistor MOS conventionnel est inférieure à 100nm, ainsi que les solutions permettant de poursuivre la loi de Moore. Dans ce but, nous proposons des nouvelles architectures basées sur la technologie SON dites "SOI localisé", particulièrement adaptées à une réduction extrême des dimensions. Dotées d'un canal de conduction et d'un diélectrique enterré très minces et bien contrôlés, ces architectures offrent un contrôle intégré des effets canaux courts, tout en permettant de co-intégrer sur le même circuit des transistors conventionnels de plus grandes dimensions. Nous évaluons ensuite comment contraintes mécaniques et effets de quantification peuvent améliorer les propriétés du transport dans les canaux de conduction ultra minces. Il ressort que le transistor à canal mince complètement déplété, doté d'une grille métallique et d'un diélectrique de grille à haute permittivité, est une architecture très prometteuse qui permettrait de satisfaire les performances imposées par la loi de Moore jusqu'à des longueurs de grille de 15nm, soit un canal de 5nm d'épaisseur. En parallèle, nous avons développé une architecture PMOS "haute performance" issue de la technologie SON, et basée sur nouveau concept de contrainte mécanique. Des simulations mécaniques ainsi que les notions sur le transport abordées auparavant permettent de comprendre les performances électriques
As the gate length is scaled down below 100nm, the MOS transistor faces serious different issues we analyse and try to overcome in order to keep following the Moore’s law. To this end, new "localized SOI" architectures, based on SON (Silicon-On-Nothing) technology, are developed so as to deal with extreme scaling of devices. Featuring a fully depleted thin conduction channel, and a thin buried insulator, these architectures provide an integrated control of short channel effects, while also allowing for total co-integration of standard transistors on the same chip for larger devices. We evaluate then how mechanical strain and quantization effects can improve the transport properties in ultra thin conduction channels. We conclude from this study that a fully depleted transistor featuring a thin channel, a metal gate and a high-K dielectric, is a very promising architecture to satisfy the Moore’s law until gate lengths of 15nm, that is, a 5nm-thick channel. In the same time, we developed from the SON technology a "high performance" PMOS architecture based on a new mechanical strain concept. Mechanical simulations and transport insights developed before give the basics to understand the electrical performance

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Kermel, Christine. "Fabrication et caractérisation de micro- et nano-composites alumine-carbure de silicium pour des applications abrasives." Valenciennes, 2003. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/51965ee9-5586-4c60-af60-c2ac6bc16715.

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Abstract:

Le but de ce travail était de rendre possible la production industrielle de grains abrasifs micro- et nanocomposites alumine-SiC aux propriétés supérieures à celles des abrasifs commerciaux en alumine. La synthèse hydrothermale (à partir de nitrate d'aluminium), suivie d'un pressage à chaud, a d'abord permis d'obtenir des nanocomposites Al2O3-SiC par voie aqueuse. Le produit intermédiaire de ce procédé est une poudre boehmite-SiC, qui présente une vitesse maximale de densification sans pression appliquée vers 1500°C. Or le boehmite est la matière première des grains abrasifs "alumine sol-gel" fabriqués industriellement, aussi avons nous choisi d'adapter ce procédé de fabrication par l'ajout d'une suspension de SiC avant l'étape de gélification. Les conditions de frittage naturel ont été étudiées en fonction de la taille et de la quantité de SiC ajouté. Les meilleures performance d'usure, otenues pour 1 vol. % SiC 200 nm (1500 °C) et 1 vol. % de SiC 14µm (1400 °C), sont supérieures à celles des abrasifs commerciaux en alumine. Pour de bonnes propriétés d'usure, les grains abrasifs doivent avoir une densité apparente ≥ 95 %, une dureté ≥ 20 GPa, et une matrice à grains fins (1 à 2µm)
This work aimed to make possible the industrial production of alumina-SiC micro- and nanocomposite abrasive grits of better wear properties than commercial alumina grits. The hydrothermal synthesis (starting from aluminium nitrate) followed by a hot pressing, initially made it possible to obtain nanocomposites Al2O3-SiC by an aqueous route. The intermediate product of this process is a boehmite-SiC powder, which has a maximum densification rate without pressure towards 1500 °C. As boehmite is the raw material for commercial "alumina sol-gel" abrasive grains, we chose to adapt this fabrication process by the addition of a SiC suspension before the stage of gelation. The conditions of pressureless sintering were studied according to the size and quantity of added SiC. The best wear performances, obtained for 1 vol. % SiC 200 nm (1500 °C) and 1 vol. % of SiC 14µm (1400 °C), are higher than those of the commercial alumina abrasives. For good wear properties, the abrasive grains must have a bulk density ≥ 95 %, a hardness ≥ 20 GPa, and a fine grain matrix (1 to 2 µm)

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Mony, Charles. "Un modèle d'intégration des fonctions conception-fabrication dans l'ingénierie de produit : définition d'un système mécanique en base de données objet." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1992. http://www.theses.fr/1992ECAP0232.

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Abstract:

Dans le cycle de vie du produit, la phase d'ingénierie permet de passer des spécifications fonctionnelles au produit conçu puis industrialisé. L'évolution des marchés entraîne aussi bien une diversification des produits qu'une réduction de la durée de cette phase d'ingénierie. Dans ce cadre, la mise en place d'un modèle de produit, capable de fédérer l'ensemble des fonctions concernées, parait alors stratégique en vue d'assurer une continuité des flux d'informations produit et une bonne réactivité de l'entreprise. Le Modèle Intégré de Définition de SYstème Mécanique (MIDSYM), présenté ici, permet de représenter, de manière homogène et cohérente, l'ensemble des informations (structurelles, fonctionnelles, géométriques et technologiques) contenues dans l'actuel « dossier de définition de produit ». La description de ce modèle s'appuie sur le concept d'entités (features) grâce à une approche fonctionnelle. L'utilisation du Système de Gestion de Base de Données Objet a permis son implémentation et son intégration avec des applications CAO et FAO existantes.

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Duballet, Romain. "Systèmes constructifs en fabrication additive de matériaux cimentaires." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC1011.

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Abstract:

Il s'agit de concevoir des éléments constructifs en matériaux cimentaires en fabrication additive grande échelle. La précision géométrique et la liberté formelle apportées par le procédé d'impression 3D de pâtes de ciment à propriétés variables permet d'envisager une architecture interne de l'ordre du centimètre pour des éléments constructifs à grande échelle (typiquement de l'ordre du mètre). Pour cela il convient d'établir des cahiers des charges pertinents pour ces éléments, au regard des possibilités constructives (procédé), des propriétés atteignables (mécanique, thermique, acoustique) et de l'intérêt qu'ils peuvent présenter à un niveau architectural et industriel. La première partie du travail porte en particulier sur la conception de parois architecturées, réalisant des performances accrues
This work addresses a particular topic of automation in construction called 3D concrete printing, or additive manufacturing of cementitious materials. It proposes new manufacturing techniques, other than casting or projection, making use of programmed robots to progressively bring the material where it needs to be, without traditional moulds. The associated promises are thus waste reduction, speed and versatility. More precisely we focus on extrusion techniques, they are inspired from a rapid prototyping approach called fused deposition modeling that consists in stacking laces of fresh mortar onto each other to form a three dimensional object.With such a technique, it is possible to "print" the walls of a house inside a gantry structure. This is the main idea proposed today, with promises of productivity, speed and labor cost reduction. This gained popularity in the past few years, businesses and academic projects were born all over the world, research being mostly focused on rheology and mortar formulation. The question of actual usage of such techniques is rarely placed at the center of discussion, whereas it is not clear yet how they will penetrate the market, and more importantly which among the many possible printing processes are more suited to be associated with complete building systems.The house printing idea is a direct and metaphoric transposition of the rapid prototyping method to a larger scale. With the current strategies, involving materials with high cement content, printing a single house in the form of straight or slightly curved walls can be seen as an environmental absurdity. To become a real solution to current housing issues, concrete printing has to bring significant innovation. It is not yet clear if productivity increase will be sufficient to do so. However, if new building products, of novel performances, could be made at a reasonable cost with such techniques, they could become a substantial addition to the building industry. The two courses of action are again material composition and geometry. Provided a very "poor" material is printable, massive straight wall houses can become competitive. Otherwise, material consumption can be decreased by printing walls with a complex and light internal structure. In chapter 4 we have proposed a potential solution to make lighter space structures for single house walls. Chapter 5 is dedicated to its prototyping.Apart from housing, the other main fields of application for building systems with robotic extrusion are infrastructures and public works. Some bridges have already been built. Specific underground structures have also been printed and installed in France, see figure below. For those sectors, complex geometrical context and specificity of prefabricated objects can account for 3D printing perhaps more easily than for housing. Surface finish and second work can indeed become less crucial, while productivity gains can be easily obtained.This work is divided in four chapters, and goes from theoretical to experimental. In chapter 2 we try to circumscribe our topic, namely robotic extrusion for automation in construction, through a state of the art report and some definition attempts. Many strategies are indeed possible to print cementitious materials, and can greatly differ in terms of physical phenomena at stake in the material or technology. This brings us to the subsequent question of actual building systems based on such printing processes. In chapter 3 we propose a classification method, to explore some possible approaches. The goal of this work is to shift the current discussion from the "house printing" approach to a generalized understanding of automated building systems with cementitious extrusion

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Monteil, Mélodie. "Comportement vibratoire du steelpan : effet des procédés de fabrication et dynamique non linéaire." Phd thesis, Palaiseau, École nationale supérieure de techniques avancées, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00913650.

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Abstract:

Cette étude porte sur le steeldrum, aussi appelé steelpan, percussion mélodique de Trinidad et Tobago, fabriquée à partir de bidons métalliques dont une des faces subit un ensemble de déformations irréversibles afin d'obtenir une cuve principale à l'intérieur de laquelle sont façonnées les différentes notes de l'instrument. Cette thèse s'organise autour de deux axes. D'une part les processus de fabrication sont étudiés afin de mieux comprendre le travail du facteur et de proposer une modélisation de la première étape de fabrication. D'autre part, des études vibratoires sont menées sur l'instrument fini, pour comprendre la dynamique complexe responsable de son timbre. La première partie rend compte de l'évolution des caractéristiques vibratoires au cours de la fabrication. On remarque une forte localisation vibratoire au moment de la création des notes, des évolutions marquées des amortissements et des fréquences propres lors du chauffage, et des relations harmoniques après l'accordage final. La seconde partie se concentre sur la première étape de fabrication au cours de laquelle le haut du bidon est martelé pour obtenir une calotte sphérique concave. Ce processus de plasticité est modélisé analytiquement sous les hypothèses de von Karman par une structure mince soumise à des contraintes initiales. L'influence du changement géométrique et celle de l'état de contraintes résiduelles sont alors quantifiées sur les paramètres dynamiques de la structure dans son nouvel état d'équilibre. Enfin la dernière partie s'intéresse aux vibrations de l'instrument terminé qui présente un comportement dynamique caractéristique des systèmes non linéaires géométriques. En mode de jeu usuel, des échanges d'énergie entre les modes sont clairement audibles. Cette richesse de timbre provient des résonances internes dues à l'accordage, si bien que des couplages complexes sont mesurés pour des amplitudes vibratoires très faibles. Des modèles originaux de résonances internes sont proposés.

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Dissertations / Theses on the topic 'Fabrication mécanique'

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